JP7361108B2 - 物体の積層造形を実行するためのモジュールシステム及び方法 - Google Patents

Description

本開示は、概して、積層造形（Additive Manufacturing）に関し、より具体的には、物体の積層造形を実行するためのモジュールシステム及び方法に関する。

背景

従来、新しい設計に取り組んでいる間、エンジニアは、設計の妥当性をテストするためにプロトタイプを製作することが必要とされる。プロトタイプの製作は、当該製作を実行するためのセットアップを設計すること、生産ラインをセットアップすること、プロトタイプを製作すること、（１つ以上の超仕上げプロセスを実行することなどによって）製作を終了することなどを含む労力のかかるプロセスを伴うことが理解されるであろう。近年、そのようなプロトタイプの製作のための労力がかかり時間を要する従来のプロセスは、例えば、３次元（Three-Dimensional：３Ｄ）プリンティングによる「ラピッドプロトタイピング」という、より高速なプロセスに取って代わられている。当該プロセスでは、新しい設計のプロトタイプは、コンピュータ支援設計（Computer-Aided Design：ＣＡＤ）ソフトウェアを使用してコンピュータ上で便利に設計され得、その後、完全に機能するプロトタイプが３Ｄプリンタでプリントされ得る。更に、３Ｄプリンティングは、（機械、機械ツールなどの）新しい設計をプリントするために採用されているだけでなく、最近では、３Ｄバイオプリンティングと呼ばれるプロセスによって、組織、臓器などのバイオ製品を含む製品のプリンティングのために採用されている。

３Ｄプリンティングを採用することによるプロトタイプ及び製品の製作は、変化する環境条件下で、及び／又は異なる材料を採用することによって、複数の連続するプロセスを必要とし得る。そのような場合、従来の３Ｄプリンティングは、変化する環境条件及び材料、又はそのいずれかを提供することによって、連続するプロセスの各々をそこで実行するために複数の３Ｄプリンタを必要とする。更に、製品に悪影響を及ぼすことなく、ある３Ｄプリンタから別の３Ｄプリンタに、プリントされている製品を移すことは、困難で時間を要し得る。

一般に、３Ｄバイオプリンティングは、そのようなバイオメディカル製品のプリンティングについて高い精度を要する。その結果、３Ｄバイオプリンタのプリンティングヘッドの場所は、３Ｄバイオプリンタの動作の開始の前、また、進行中のプロセスの間に、３Ｄバイオプリンタ内で高い精度で決定されることが必要とされる。更に、３Ｄバイオプリンタのプリンティングヘッドによって堆積される材料の量は、対応するバイオメディカル製品の精確な製作を保証にするために、３Ｄバイオプリンティングプロセスの間、精確に追跡されることが必要とされる。しかしながら、従来の３Ｄバイオプリンタでは、プリンティングヘッドの精確な配置及び／又はプリンティングヘッドによる材料の堆積の精確な追跡が可能となっていない。

したがって、前述の説明を鑑み、従来の３Ｄプリンタ、具体的には、３Ｄバイオプリンタに関連する前述の問題点を克服する必要がある。

摘要

本開示は、物体の積層造形を実行するためのモジュールシステムを提供することを追求する。本開示はまた、物体の積層造形を実行するための方法を提供することを追求する。更に、本開示は、機械可読非一時的データ記憶媒体上に記録されたソフトウェア製品を提供することを追求する。このソフトウェア製品は、前述の方法を実施するためにコンピューティングハードウェア上で実行可能である。

本開示は、従来の３Ｄプリンタ、具体的には、３Ｄバイオプリンタに関連する既存の問題に対するソリューションを提供することを追求する。本開示の目的は、従来技術で生じる問題を少なくとも部分的に克服するソリューションを提供し、バイオメディカル製品などの物体の、便利で、拡張可能で、時間効率のよい積層造形を可能にするためのモジュールシステム及び方法を提供することである。

一態様では、本開示の実施形態は、物体の積層造形を実行するためのモジュールシステムを提供する。該システムは、
・ 少なくとも２つの積層造形デバイスであって、該少なくとも２つの積層造形デバイスの各々は、
・ 造形トレイを収容するために側面に２つのスロットを有する筐体であって、前記造形トレイがその内部に収容されると、密閉されたチャンバを形成する筐体と、
・ 前記筐体内に収容されたプリンタヘッド及び軸システムと、
・ 前記筐体内に収容された移動機構であって、前記造形トレイを移動させるように構成された移動機構と、を備える、少なくとも２つの積層造形デバイスと、
・ 前記少なくとも２つの積層造形デバイスの各々に動作可能に接続された制御モジュールであって、前記制御モジュールは、前記少なくとも２つの積層造形デバイスを制御して、
・ 前記少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの第１の積層造形デバイスに前記造形トレイを配置し、
・ 前記第１の積層造形デバイスに配置された前記造形トレイ上で前記物体の一部をプリントし、
・ 前記部分的に造形された物体を有する前記造形トレイを、前記少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの第２の積層造形デバイスに移動させ、
・ 前記物体の前記積層造形を完了するべく、前記第２の積層造形デバイスに配置された前記造形トレイ上で前記物体の残りの部分をプリントする
ように構成されている、制御モジュールと、
を備える。

別の態様では、本開示の実施形態は、物体の積層造形を実行するための方法を提供する。該方法は、
・ 少なくとも２つの造形デバイスを提供することであって、該少なくとも２つの積層造形デバイスの各々は、造形トレイを収容するために側面に２つのスロットを有する筐体を備え、前記筐体は、前記造形トレイがその内部に収容されると、密閉されたチャンバを形成する、提供することと、
・ 前記少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの第１の積層造形デバイスに前記造形トレイを配置することと、
・ 前記第１の積層造形デバイスに配置された前記造形トレイ上で前記物体の一部をプリントすることと、
・ 前記部分的に造形された物体を有する前記造形トレイを、前記少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの第２の積層造形デバイスに移動させることと、
・ 前記物体の前記積層造形を完了するべく、前記第２の積層造形デバイスに配置された前記造形トレイ上で前記物体の残りの部分をプリントすることと、
を含む。

更に別の態様では、本開示の実施形態は、機械可読非一時的データ記憶媒体上に記録されたソフトウェア製品を提供する。該ソフトウェア製品は、物体の積層造形を実行するための前述の方法を実施するためにコンピューティングハードウェア上で実行可能である。

本開示の実施形態は、従来技術の前述の問題を実質的に解消するか、又は少なくとも部分的に対処し、バイオメディカル製品などの物体の、便利で、拡張可能で、時間効率のよい積層造形を可能にする。

本開示の追加の態様、利点、特徴、及び対象は、添付の特許請求の範囲と併せて解釈される例示的な実施形態の図面及び詳細な説明から明確にされるであろう。

本開示の特徴は、添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の範囲から逸脱することなく、様々に組合せ可能であることが理解されるであろう。

上記摘要及び例示的な実施形態の以下の詳細な説明は、添付の図面と併せて読むとより十分に理解される。本開示を示す目的で、本開示の例示的な構成が図示される。しかしながら、本開示は、本明細書で開示される特定の方法及び手段に限定されない。更に、当業者は、図面が縮尺通りでないことを理解するであろう。可能な限り、同様の要素は、同一の番号で示されている。

ここで、本開示の実施形態は、以下の図を参照して、例示としてのみ説明される。
本開示の実施形態に係る、物体の積層造形を実行するためのモジュールシステムの斜視図である。 本開示の実施形態に係る、図１の積層造形デバイスの分解図である。 本開示の実施形態に係る、（図２の光ゲート機構などの）光ゲート機構の斜視図である。 本開示の実施形態に係る、物体の積層造形を実行するための方法のステップの図である。

添付図面では、下線付き番号は、その番号が位置している部材、又は隣接している部材を表すために使用される。下線無しの番号は、その番号を部材につなぐ線によって識別される部材に関する。番号が下線無しであり、対応付けられた矢印があるとき、その番号は、矢印が指す全体的な部材を識別するために使用される。

実施例の詳細説明

以下の詳細な説明は、本開示の実施形態及び実施形態が実施され得る方法を示す。本開示を実行するいくつかのモードが開示されているが、当業者は、本開示を実行又は実施するための他の実施形態もまた可能であることを認識するであろう。

一態様では、本開示の実施形態は、物体の積層造形を実行するためのモジュールシステムを提供する。システムは、
・ 少なくとも２つの積層造形デバイスであって、少なくとも２つの積層造形デバイスの各々は、
・ 造形トレイを収容するために側面に２つのスロットを有する筐体であって、造形トレイがその内部に収容されると、密閉されたチャンバを形成する筐体と、
・ 筐体内に収容されたプリンタヘッド及び軸システムと、
・ 筐体内に収容された移動機構であって、造形トレイを移動させるように構成された移動機構と、を備える、少なくとも２つの積層造形デバイスと、
・ 少なくとも２つの積層造形デバイスの各々に動作可能に接続された制御モジュールであって、制御モジュールは、少なくとも２つの積層造形デバイスを制御して、
・ 少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの第１の積層造形デバイスに造形トレイを配置し、
・ 第１の積層造形デバイスに配置された造形トレイ上で物体の一部をプリントし、
・ 部分的に造形された物体を有する造形トレイを、少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの第２の積層造形デバイスに移動させ、
・ 物体の積層造形を完了するべく、第２の積層造形デバイスに配置された造形トレイ上で物体の残りの部分をプリントする
ように構成されている、制御モジュールと、
を備える。

別の態様では、本開示の実施形態は、物体の積層造形を実行するための方法を提供する。方法は、
・ 少なくとも２つの造形デバイスを提供することであって、少なくとも２つの積層造形デバイスの各々は、造形トレイを収容するために側面に２つのスロットを有する筐体を備え、筐体は、造形トレイがその内部に収容されると、密閉されたチャンバを形成する、提供することと、
・ 少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの第１の積層造形デバイスに造形トレイを配置することと、
・ 第１の積層造形デバイスに配置された造形トレイ上で物体の一部をプリントすることと、
・ 部分的に造形された物体を有する造形トレイを、少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの第２の積層造形デバイスに移動させることと、
・ 物体の積層造形を完了するべく、第２の積層造形デバイスに配置された造形トレイ上で物体の残りの部分をプリントすることと、
を含む。

更に別の態様では、本開示の実施形態は、機械可読非一時的データ記憶媒体上に記録されたソフトウェア製品を提供する。ソフトウェア製品は、物体の積層造形を実行するための前述の方法を実施するためにコンピューティングハードウェア上で実行可能である。

モジュールシステム及び方法は、３Ｄプリンティングプロセスを採用することなどによって、物体の積層造形を可能にする。モジュールシステムは、少なくとも２つの積層造形デバイスを備え、造形トレイは、少なくとも２つの積層造形デバイス間で移動され得る。更に、（温度、圧力、湿度、空気質などの環境条件などの）異なるセットの造形条件が、少なくとも２つの積層造形デバイスの各々で提供され得、また、異なる材料が、少なくとも２つの積層造形デバイスの各々で物体を造形するために採用され得る。したがって、モジュールシステム及び方法は、変化する環境条件下で、及び／又は異なる材料を採用することによって、複数の連続するプロセスを必要とする、物体の便利な造形を可能にする。造形トレイが、少なくとも２つの造形デバイス間で移動され得るとき、変化する環境条件下での、及び／又は異なる材料を採用することによる、物体の造形は、自動化することができ、それによって、人手による創出を低減させ、物体の造形に関連する精度が向上することが理解されるであろう。更に、モジュールシステム及び方法は、少なくとも２つの造形デバイスの各々でのプリンタヘッドの場所の精確な決定を可能にし、当該プリンタヘッドによって分注される材料の量の精確な追跡も可能にし、それによって、造形に関連するエラーを低減し、更に、物体の造形に関連する精度が向上する。更に、１つ以上の追加の積層造形デバイスをモジュールシステムに容易に追加することができ、それによって、モジュールシステムの拡張可能性が向上する。したがって、システム及び方法は、従来の（３Ｄバイオプリンタなどの）３Ｄプリンタに関連する様々な問題点を実質的に克服することを可能にし、バイオメディカル製品などの物体の、便利で、拡張可能で、時間効率のよい積層造形を可能にする。

システムは、少なくとも２つの積層造形デバイスを備える。本開示の全体を通じて、「積層造形」という用語は、データコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ソフトウェア又は３次元（３Ｄ）物体スキャナーを採用して、（積層造形デバイスなどの）ハードウェアに命令して精確な幾何学形状で積層して材料を堆積させる造形プロセスを指す。特に、積層造形は、物体を生成するために組み合わされる（金属粉、熱可塑性樹脂、セラミックス、合成物、ガラス、食物などの）材料の数千の微細な層の付加又は堆積を伴う。モジュールシステムは、少なくとも２つの積層造形デバイスを備える。少なくとも２つの積層造形デバイスは、（製作可能な物体のサイズが、本明細書で、後で詳細に説明される、積層造形デバイスの筐体のサイズに依存するような）サイズが数ミリメートルから数十センチメートルまでの範囲で物体を造形又は製作するために使用される。システムはまた、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、又はそれよりも多くの積層造形デバイスなどの、任意の更に多くの積層造形デバイスを備えてもよい。更に、最も典型的には、システムは、造形トレイを第１のデバイスから第２のデバイスに、次いで、第３のデバイス、第４のデバイスなどに直線式で渡すが、造形トレイを前後に渡すことも可能である。

任意で、少なくとも２つの積層造形デバイスの各々は、３次元（３Ｄ）バイオプリンタとして実装される。本開示の全体を通じて、「３Ｄバイオプリンティング」という用語は、細胞、成長要素、及び／又はバイオ材料をプリンティング材料として採用することによる、（自然組織特性を有する製品などの）バイオメディカル製品の造形（又は製作）のために採用される技術を指す。特に、３Ｄバイオプリンタは、３Ｄバイオプリンティングのために採用されるデバイスである。少なくとも２つの積層造形デバイスは、組織、臓器などを造形するための３Ｄバイオプリンタとして実装される。

更に、少なくとも２つの積層造形デバイスの各々は、造形トレイを収容するために側面に２つのスロットを有する筐体を備える。筐体は、造形トレイがその内部に収容されると、密閉されたチャンバを形成する。積層造形デバイスは、実質的に立方体形状を有するように実装され得る筐体を備える。更に、筐体の２つの側面の各々は、筐体内の造形トレイの収容を可能にするためのスロットを有する。造形トレイは、一旦、造形トレイが筐体内に収容されると、筐体及び造形トレイが密閉されたチャンバを形成するように、造形デバイスの筐体内で着脱可能に取り付けられる。密閉されたチャンバは、（予め定められた温度、圧力、湿度、空気質などの）積層造形デバイスの筐体内に制御された環境条件を作り出すのに必須である。筐体の側面におけるスロットの幅は、造形トレイの幅と実質的に同じ（９５％までなど）であり、それによって、筐体の密閉を可能にすることが理解されるであろう。

更に、プリンタヘッド及び軸システムは、筐体内に収容されている。プリンタヘッドは、物体の造形のために使用されている材料を分注するように構成されている。プリンタヘッドは、複数の可変ツールの移動を可能にするように動作可能であるＸＹＺユニット（即ち、軸システム）を備える。ツールは、例えば、シリンジ状構造を有するように実装され得る。複数の可変ツールは、プリンタヘッドが、微小な量の材料をそこから連続的に分注するように、制御された方法で材料の分散を可能にする。ＸＹＺユニットは、複数の可変ツールの移動を可能にするために、内部に電気空気圧を備え得る。更に、複数の可変ツールは、少なくとも３自由度を有するように構成されるように、ＸＹＺユニット内で固定された一端を有する。複数の可変ツールは、（ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸などの）少なくとも３つの軸に沿って直線的に移動するように構成されている。任意で、複数の可変ツールは、（ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸などの）３つの軸の各々の周りで回転するように構成されており、その結果、複数の可変ツールは、６自由度を有する。プリンタヘッドから分注されている材料は、粉末形態、液体形態、ワイヤーの形態などであり得る。粉末形態での材料は、物体をプリントするために、部分的に又は完全に溶かされ得る。例えば、積層造形で使用される材料は、チタン、鋼、アルミニウム、銅合金、超合金などのうちの１つであり得る。材料は、所望の物体が積層造形デバイスの１つに収容された造形トレイ上で造形され始めるように、プリンタヘッドから分注される。

更に、移動機構は、筐体内に収容されており、移動機構は、造形トレイを移動させるように構成されている。筐体は、造形トレイが隣接する積層造形デバイスの筐体内に提供されたスロットを通って、隣接する積層造形デバイスの筐体内に収容された状態になるように、造形トレイを移動させるように構成された移動機構を備える。

任意で、筐体は、下部に着脱可能に接続された上部を更に備え、上部は、プリンタヘッドを収容し、下部は、造形トレイ及び移動機構を収容する。筐体は、これら上部及び下部を備え、筐体の上部は、積層造形のために材料を分注するプリンタヘッドを備える。筐体の上部は、プリンタヘッドを変更する必要があるときなど、必要ならば下部から取り外されるように、下部に着脱可能に接続されている。特に、上部及び下部は、上部が下部の上に配置されるとき、上部及び下部の縁が一致し、それによって筐体を形成するように、上部の開放された下面及び下部の開放された上面に沿って同じ断面を有する。更に、下部は、造形トレイ及び移動機構を収容しており、移動機構は、造形トレイの下に収容されている。

任意で、移動機構は、少なくとも、造形トレイが水平移動するためのコンベアユニットと、垂直移動するためのリフトユニットと、を備える。移動機構は、筐体内の、及び／又はある筐体から隣接する造形ユニットの別の筐体への、造形トレイの移動のために採用される。移動機構は、システムの動作中に造形トレイが配置されるコンベアベルトを備えるコンベアユニットを備える。コンベアベルトは回転し、それによって、造形トレイが水平移動する。リフトユニットは、造形トレイの下に配置されており、造形トレイが垂直移動するように構成されている。リフトユニットは、ピストンシリンダー機構を使用して実装できる。ピストンは、造形トレイを上向きに移動させるためにシリンダーに対して上向きに移動し、造形トレイを下向きに移動させるために下向きに移動する。

更に、制御モジュールは、少なくとも２つの積層造形デバイスの各々に動作可能に接続されている。制御モジュールは、（造形プロセスを開始するため、造形プロセスを終了するため、プリンタヘッドから分注される材料の量を制御するためなど）物体の積層造形の実行に対応付けられた特定の動作を実行するために、特定のアルゴリズムを実施するように動作可能なハードウェア及び／又はソフトウェアを指す。制御モジュールは、上述の動作を実行するように構成されたプロセッサを採用する。任意で、プロセッサは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、複合命令セットコンピューティング（Complex Instruction Set Computing：ＣＩＳＣ）マイクロプロセッサ、縮小命令セットコンピュータ（Reduced Instruction Set Computer：ＲＩＳＣ）マイクロプロセッサ、超長命令語（Very Long Instruction Word：ＶＬＩＷ）マイクロプロセッサ、又は任意の他のタイプの処理回路を含むが、これらに限定されないことが理解されるであろう。更に、「プロセッサ」という用語は、制御モジュールに対応付けられた、１つ以上の個々のプロセッサ、処理デバイス、及び様々な要素を指し得る。加えて、１つ以上の個々のプロセッサ、処理デバイス及び要素は、（積層造形デバイスなどの）システムを駆動する命令に応答して処理するために様々なアーキテクチャで配置されている。制御モジュールは、上述の特定の動作を実行するために２つの積層造形デバイスの各々に動作可能に接続されている。同様に、３つ以上の造形デバイスが使用されるとき、１つの制御モジュールがすべてのデバイスのために使用されることが好ましい。複数の制御モジュールを使用することも当然可能であり、その場合、これらの制御モジュールは互いに通信する。

任意で、少なくとも２つの積層造形デバイスの各々は、３つの相互に直交する方向に沿った移動を決定するように構成された光ゲート機構を更に備える。光ゲート機構の各々は、光源と、光送受信機と、を備える。光ゲート機構は、（ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸などの）直交座標系に従う３つの相互に垂直の軸などに沿った、３つの相互に直交する方向に沿った移動を決定するために、積層造形デバイスの各々で提供される。光ゲート機構は、光源と、（光センサなどの）光送受信機と、を備える。光源は、光（例えば、可視光、青色光、紫外線光、赤外線光など）を発し、光送受信機は、光源が発する光を受信する。更に、光送受信機は、発せられた光を物体が遮ることなどにより、光源が発する光が送受信機で受信されないとき、電圧を生成するように構成されている。光送受信機は、物体を感知し、その後、光源が発する光を物体が横切るのに要する時間を決定するように構成されている。光送受信機は、上記の決定された時間を対応する電圧値に変換し、それによって、３つの相互に直交する方向のうちのいずれかに沿った物体の移動を決定する。少なくとも２つの光ゲート機構が、３つの相互に直交する方向に沿った物体の移動を決定するべく、筐体で採用されることが理解されるであろう。

任意で、制御モジュールは、対応する積層造形デバイス内で３つの相互に直交する方向に沿ったプリンタヘッドの動きを決定することによって、対応する光ゲート機構を使用して、少なくとも２つの積層造形デバイスの各々のプリンタヘッドを較正するように構成されている。積層造形デバイスの各々におけるプリンタヘッドは、筐体におけるプリンティングヘッドの初期位置を決める２つの軸（ｘ軸及びｙ軸）に沿って動くようにプリンタヘッドが構成されるように、光ゲート機構を使用して較正される。光ゲート機構の光送受信機は、プリンタヘッドが光を横切るときなど、プリンタヘッドが、対応する光源が発する光を横切るとき、出力電圧を変更するように構成されている。プリンタヘッドは、ｘ軸及びｙ軸に対して両方向に沿って光ゲート機構の光を通って動かされる。プリンタヘッドは、ｘ軸で使用される光ゲートを通って前向きの方向及び後ろ向きの方向に動くように構成されている。更に、プリンタヘッドがｘ軸に対応付けられた光を横切るのに要する時間の平均が測定される。その後、プリンタヘッドは、ｙ軸で使用される光ゲートを通って前向きの方向及び後ろ向きの方向に動くように構成されている。更に、プリンタヘッドがｙ軸に対応付けられた光を横切るのに要する時間の平均が測定される。プリンタヘッドが軸（ｘ軸又はｙ軸）を横切るのに要する時間の平均におけるプリンタヘッドの位置は、プリンタヘッドの中心と見なされる。そのような時間の平均は、プリンタヘッドの中間点の位置に対応する。更に、プリンタヘッドは、ｘ軸又はｙ軸で使用される光ゲートが発する光のいずれかをプリンタヘッドが横切るように下げられる。その後、電圧値の変化が、ｘ軸又はｙ軸でそれぞれ使用される光ゲートのいずれかに対応付けられた光送受信機によって検出されると、プリンタヘッドは、ｚ軸に対して特定の位置を有するように決定される。しかしながら、プリンタヘッドのそのような位置は、ｚ軸に沿った対応する光源の位置（又は高さ）に対して決定されるため、ｚ軸に沿ったプリンタヘッドの決定された位置は、ｚ軸に沿った光源の位置を使用することによって修正される。その結果、プリンタヘッドは、ｚ軸に沿って較正される。

任意で、光源の各々は、殺菌光を発するように構成されている。光ゲート機構の各々の光源は、プリンタヘッドをその較正中に殺菌するために、青色光、紫外線光などの殺菌光を発する。造形プロセス中に、プリンタヘッドが汚染される場合、造形される物体の品質は悪影響を受ける状態となり、したがって、プリンタヘッドは、材料が汚染されていないプリンタヘッドを通って分注されるように、較正の前に殺菌されることが理解されるであろう。例えば、プリンタヘッドが、光源が発する青色光を通って動くと、プリンタヘッドは、殺菌された状態になる。その後、殺菌されたプリンタヘッドは、薬、組織、臓器などの造形のために３Ｄバイオプリンタで使用される。そのような例では、薬、組織、臓器などの造形のためにバイオメディカル材料を分注するプリンタヘッドは、光ゲート機構によってプリンタヘッドを（青色光に）通すことによって較正の前に殺菌される。

更に、制御モジュールは、積層造形デバイスを制御して、少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの１つに造形トレイを配置するように構成されている。制御モジュールは、コンベアユニット及びリフトユニットなどの移動機構に動作可能に接続されている。制御モジュールは、移動機構を動作させて、積層造形デバイスのうちの１つに造形トレイを配置するように構成されている。例えば、オペレータは、造形ユニットの筐体に造形トレイを位置付ける。制御モジュールは、積層造形デバイスを制御して、造形トレイを、積層造形デバイス内でその水平位置及び／又は垂直位置を調整することなどによって配置するように構成されている。その結果、積層造形デバイス内の造形トレイの水平位置及び／又は垂直位置は、造形トレイ上での物体のプリンティングの開始を可能にすることなどのために、その予め定められた位置に対応する。

任意で、少なくとも２つの積層造形デバイスの各々は、顕微鏡視野機構を更に備える。この顕微鏡視野機構は、制御モジュールに動作可能に接続された、少なくとも１つの光デバイス及び少なくとも１つのカメラを備える。光デバイス及びカメラを備える顕微鏡視野機構が採用され、光デバイス及びカメラは、制御モジュールに動作可能に接続されている。光デバイスは、レンズがカメラの前に配置されているときなど、カメラに高品質の拡大を提供するように構成されたレンズとして実装され得る。

任意で、制御モジュールは、顕微鏡視野機構を採用して、造形トレイ上で造形されている物体の少なくとも１つの画像を撮影するように構成されている。制御モジュールは、顕微鏡視野機構に命令して、物体の造形中に予め定められた時間間隔（あるいは、物体の造形中に連続的に）などで、積層造形デバイスで造形されている物体の少なくとも画像を撮影する。特に、顕微鏡視野機構は、物体の周囲３６０°から（その上、下、左、右、前、及び後ろなどから）物体の画像を撮影するように構成されている。したがって、筐体内のすべての可能性のある角度から、造形されている物体の画像を撮影することが可能である。

更に、制御モジュールは、（顕微鏡視野機構から取得される）少なくとも１つの画像を分析して、物体に対応付けられた重要な構成要素の場所を決定するように構成されている。本開示の全体を通じて使用される「重要な構成要素」という用語は、造形されている物体の一部を指し、当該一部は、既にプリンタヘッドによって造形トレイ上でプリントされている。更に、物体の一部は、その造形を完了するまでの物体の更なるプリンティングのための原点（又は中核）として機能し得る。顕微鏡視野機構のカメラによって撮影される少なくとも１つの画像が分析されて、造形トレイ上で重要な構成要素の場所を決定する。例えば、造形されている物体は、組織であり、造形トレイの撮影された画像は、その上でプリントされる細胞の存在を示す。そのような例では、プリントされた細胞は、組織を造形するための重要な構成要素であり、残りの組織のプリンティングのための原点と見なされる。

更に、制御モジュールは、重要な構成要素の決定された場所に基づいて、物体の造形を完了するための重要な経路を規定するように構成されている。本開示の全体を通じて使用される「重要な経路」という用語は、物体を造形するために造形トレイ上に材料を分注するための、プリンタヘッドによって取られる最適化された経路に関する。制御モジュールは、少なくとも１つの画像の分析の後に、顕微鏡視野機構から重要な構成要素の場所を取得するように動作可能である。その後、制御モジュールは、重要な構成要素の決定された場所、及び物体を造形するために採用されるソフトウェアアプリケーション（コンピュータ支援設計又はＣＡＤソフトウェアなど）によって制御モジュールに提供される情報に基づいて、物体の造形を完了するための重要な経路を生成するように動作可能である。前述の例では、制御モジュールは、組織を造形するために使用されるソフトウェアアプリケーションによって提供される組織の３Ｄ ＣＡＤモデルを取得するように動作可能である。その後、制御モジュールは、（原点としての）細胞の決定された場所及び組織の３Ｄ ＣＡＤモデルに基づいて、組織をプリントするための重要な経路を生成するように動作可能である。

任意で、制御モジュールは、顕微鏡視野機構を採用して、造形トレイ上で造形されている物体の場所及び／又は体積のうちの少なくとも１つを決定するように構成されている。顕微鏡視野機構は、造形トレイ上で造形されている物体の場所を決定する、造形されている物体の少なくとも１つの画像を撮影するように構成されている。更に、物体の少なくとも１つの画像によって、プリンタヘッドから分注されている材料の量などの、造形されている物体の体積が決定される。その後、制御モジュールは、顕微鏡視野機構によって決定される、造形トレイ上で造形されている物体の場所及び／又は体積を記録する。一例では、予め定められた量で３つの異なる塩を含む医薬は、積層造形プロセスを使用して造形されることが必要とされる。プリンタヘッドから分注される塩の量は、精確に分注されることが必要とされ、したがって、それは、顕微鏡視野機構を使用して常に監視される。医薬などの物体の体積に関する情報は、医薬が精確に造形されていることを保証するために制御モジュールによって記録される。

更に、制御モジュールは、造形トレイ上で造形されている物体についての予め定められた場所及び／又は予め定められた体積を受信するように構成されている。制御モジュールは、造形される必要がある物体の３Ｄ ＣＡＤモデルを受信し、その後、それを分析するように構成されている。更に、物体の３Ｄ ＣＡＤモデルの分析に基づいて、制御モジュールは、物体を造形するために分注される材料の予め定められた場所及び／又は予め定められた体積を受信する。予め定められた場所は、積層造形プロセスが開始するべき造形トレイ上の初期の場所であり得る。更に、予め定められた体積は、物体を造形するためにプリンタヘッドから分注される必要がある材料の量であり得る。

更に、制御モジュールは、場所及び／又は体積を、予め定められた場所及び／又は予め定められた体積とそれぞれ比較するように構成されている。制御モジュールは、造形されている物体の記録された場所及び／又は記録された体積を、造形されている物体の予め定められた場所及び／又は予め定められた体積とそれぞれ比較する。その結果、制御モジュールは、記録された場所及び／又は体積と、予め定められた場所及び／又は体積との間のずれ（差）を観察するように構成されている。

更に、制御モジュールは、予め定められた場所及び／又は予め定められた体積からの場所及び／又は体積のそれぞれのずれの決定時に、予め定められた場所及び／又は予め定められた体積にそれぞれ対応するように、造形されている物体の場所及び／又は体積における決定されたずれを修正するように動作可能である。制御モジュールが、物体の予め定められた場所及び／又は予め定められた体積からの場所及び／又は体積のそれぞれのずれを決定すると、制御モジュールはそのずれを修正し、それによって、３Ｄ ＣＡＤモデルから受信される予め定められた場所及び／又は予め定められた体積と同じ、造形されている物体の場所及び／又は体積を実現する。

あるいは、制御モジュールは、決定されたずれがうまく修正されない場合、物体の造形を終了する。制御モジュールは、欠陥のある物体が造形されることを回避するために、造形されている物体の場所及び／又は体積におけるずれを制御モジュールが修正することができないとき、造形されている物体の造形を終了する。例えば、制御モジュールは、プリンタヘッドから分注されている塩の体積を記録する。医薬について、記録された塩の体積が、３Ｄ ＣＡＤモデルから決定される予め定められた塩の体積を超える場合、制御モジュールは、プリンタヘッドから分注されている塩の体積を修正することによって、予め定められた塩の体積に等しい体積が分注されることを実現するように構成されている。更に、制御モジュールが、プリンタヘッドから分注されている塩の体積をうまく修正しない場合、制御モジュールは、医薬の造形を終了する。

更に、制御モジュールは、アラームを生成するように構成されている。制御モジュールは、積層造形プロセスを終了するとアラームを生成する。アラームは、積層造形プロセスの終了に関してオペレータに警告するように構成されている。例えば、アラームは、積層造形デバイス自体で実装され得る。そのような例では、アラームは、アラーム信号を発することを含み得る。アラーム信号は、１人以上のオペレータが生成されたアラーム信号に気付くことができるように、大きな音又は視覚表示の形態であり得る。別の例では、１人以上のオペレータは、使用しているスマートフォンで通知を受信し得る。

更に、制御モジュールは、決定されたずれに対応付けられたデータを含むエラーログを生成するように構成されている。制御モジュールは、造形されている物体の場所及び／又は体積に対応付けられた、決定されたずれを含むデータを記録する。制御モジュールによって生成されるエラーログは、積層造形デバイスによって実行される積層造形プロセスの記録を取るするためにオペレータによって使用される。

更に、制御モジュールは、積層造形デバイスを制御して、積層造形デバイスに配置された造形トレイ上で物体の一部をプリントするように構成されている。制御モジュールは、プリンタヘッドから分注される材料の体積を決定するように構成されている。更に、制御モジュールは、材料がプリンタヘッドから分注される期間を決定する。例えば、造形される物体は、２つの異なる構成要素で構成される。（アルミニウムなどの）単一の種類の材料で構成された物体の一部は、積層造形デバイスの１つで、プリンタヘッドがアルミニウムを分注するにつれてプリントされる。したがって、アルミニウムを含む物体の一部は、積層造形デバイスの造形トレイ上で造形される。

更に、制御モジュールは、積層造形デバイスを制御して、部分的に造形された物体を有する造形トレイを、少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの他の積層造形デバイスに移動させるように構成されている。そのような場合、一旦、物体が、積層造形デバイスの１つで部分的に造形されると、制御モジュールは、その移動機構に命令して、残りの積層造形プロセスを完了するために、造形トレイを（少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの他方の積層造形デバイスなどの）隣接する積層造形デバイスに移動させる。特に、造形トレイは、コンベアベルト上で構成されており、コンベアベルトは、積層造形デバイスの１つから隣接する積層造形デバイスに、部分的に造形された物体と共に造形トレイを移動させるように動作可能である。部分的に造形された物体は、造形トレイと共に、隣接する積層造形デバイスに移されている間、半固体状態又は固体状態であり得ることが理解されるであろう。

更に、制御モジュールは、積層造形デバイスを制御して、物体の積層造形を完了するべく、他の積層造形デバイスに配置された造形トレイ上で物体の残りの部分をプリントするように構成されている。制御モジュールは、隣接する（他の）積層造形デバイスの筐体内に収容されたプリンタヘッドに命令して、物体の残りの部分を造形するように動作可能である。上述の例を参照すると、（銅などの）別の種類の材料で構成された物体の残りの部分は、隣接する（他の）積層造形デバイスでプリントされる。隣接する（他の）積層造形デバイスのプリンタヘッドは、物体の積層造形を完了するべく、特定の場所などで、アルミニウムで構成された部分的に造形された物体上に銅を分注する。

少なくとも２つの積層造形デバイスは、３つ以上の積層造形デバイスであり得、造形トレイは、積層造形プロセスの要求により、ある積層造形デバイスから、隣接する積層造形デバイスに移動されることが理解されるであろう。特に、積層造形デバイスは、異なる制御された環境条件を有し得る。更に、積層造形デバイスのプリンタヘッドは、異なるサイズであり得、積層造形デバイスの各々から異なる材料を分注するために採用され得る。したがって、積層造形プロセスの完了は、（例えば、３つ以上の材料が物体の造形のために必要とされるときに）３つ以上の積層造形デバイスで進み得る。例えば、積層造形デバイスは、４つの積層造形デバイスであり得、積層造形デバイスの各々は、異なるサイズのプリンタヘッドを備える。更に、プリンタヘッドは、単一の物体を造形するために４つの異なる材料を分注するように構成されている。更に、積層造形デバイスの筐体の各々における制御された環境条件は変わり得る。

一例では、積層造形プロセスを使用して人工肝臓が３Ｄプリントされている。オペレータは、第１の積層造形デバイスに造形トレイを配置する。制御モジュールは、積層造形デバイスを制御して、第１の積層造形デバイスに造形トレイを配置する。更に、第１の積層造形デバイスのプリンタヘッドを使用して人間の線維芽細胞の層がプリントされる。人工肝臓は、造形トレイ上で部分的にプリントされる。制御モジュールは、部分的にプリントされた人工肝臓と共に（第２の積層造形デバイスなどの）隣接する積層造形デバイスに造形トレイを移動させるために、移動機構を採用するように構成されている。次いで、人間の血管平滑筋細胞の２５０ミクロン層が、第２の積層造形デバイスのプリンタヘッドを使用して、第２の積層造形デバイスでプリントされる。更に、制御モジュールは、人間の線維芽細胞及び人間の血管平滑筋細胞を含む部分的にプリントされた人工肝臓と共に、第２の積層造形デバイスから第３の積層造形デバイスに造形トレイを移動させるために、移動機構を採用するように構成されている。更に、人間の血管内皮細胞の薄いコーティングは、第３の積層造形デバイスのプリンタヘッドを使用して、第３の積層造形デバイスでプリントされる。

本開示はまた、上述の方法に関する。上述の開示された様々な実施形態及び変形例は、方法にも同様に適用される。

任意で、方法は、対応する積層造形デバイス内で３つの相互に直交する方向に沿ったプリンタヘッドの動きを決定することによる、少なくとも２つの積層造形デバイスの各々のプリンタヘッドの較正を含む。別の実施形態によると、この方法は、殺菌光を使用してプリンタヘッドを殺菌することを更に含む。この方法はまた、造形トレイ上で造形されている物体の少なくとも１つの画像を撮影することと、物体に対応付けられた重要な構成要素の場所を決定するために少なくとも１つの画像を分析することと、重要な構成要素の決定された場所に基づいて、物体の造形を完了するための重要な経路を規定することと、を更に含み得る。

任意で、方法は、造形トレイ上で造形されている物体の場所及び／又は体積のうちの少なくとも１つを決定することと、造形トレイ上で造形されている物体についての予め定められた場所及び／又は予め定められた体積を受信することと、場所及び／又は体積を、予め定められた場所及び／又は予め定められた体積とそれぞれ比較することと、を更に含む。予め定められた場所及び／又は予め定められた体積からの場所及び／又は体積のそれぞれのずれの決定時に、この方法は、予め定められた場所及び／若しくは予め定められた体積にそれぞれ対応するように、造形されている物体の場所及び／若しくは体積における決定されたずれを修正することか、又は決定されたずれがうまく修正されない場合、物体の造形を終了し、アラームを生成することと、決定されたずれに対応付けられたデータを含むエラーログを生成することと、を含む。

本説明はまた、物体の積層造形を実行するためのシステムに関する。このシステムは、少なくとも１つの積層造形デバイスを備える。少なくとも１つの積層造形デバイスは、
・ 造形トレイを収容するために側面又は底面にスロットを有する筐体であって、造形トレイがその内部に収容されると、密閉されたチャンバを形成する筐体と、
・ 筐体内に収容されたプリンタヘッド及び軸システムと、
・ 制御モジュールに対するインターフェースと、
を備える。

言い換えると、本実施形態及び変形例は、１つの積層造形デバイスを備えるシステムにおいても使用可能である。実施形態によると、造形デバイスは、筐体内に収容された移動機構を更に備え、移動機構は、造形トレイを移動させるように構成されている。システムは、他の積層造形デバイス、及び／又は構成要素を取り付けるためのロボット若しくは３Ｄプリントされた部分を硬化させるためのオーブンなどの、積層造形デバイスと並んで配置された機械加工ツールを更に備え得る。

図面の詳細説明

図１を参照すると、本開示の実施形態に係る、物体の積層造形を実行するためのモジュールシステム１００の斜視図が示されている。図示されているように、モジュールシステム１００は、（図２でより詳細に示される）２つの積層造形デバイス１０２及び１０４を備える。更に、２つの積層造形デバイス１０２及び１０４の各々は、３次元（３Ｄ）バイオプリンタとして実装される。更に、両方の積層造形デバイスに接続された制御モジュール１０６が示されている。

図２を参照すると、本開示の実施形態に係る、図１の積層造形デバイス１０２の分解図が示されている。積層造形デバイス１０２は、造形トレイ２０８を収容するために側面に２つのスロット２０６を有する筐体を備える。筐体は、造形トレイ２０８がその内部に収容されると、密閉されたチャンバを形成する。更に、筐体は、下部２０４に着脱可能に接続される上部２０２を更に備える。上部２０２は、プリンタヘッド２１０、２１２を収容し、下部２０４は、造形トレイ２０８及び移動機構（図示せず）を収容する。図示されているように、プリンタヘッド２１０、２１２は、ＸＹＺユニット２１０及び（複数のシリンジニードルとして実装された）複数の可変ツール２１２を備える。ＸＹＺユニット２１０は、複数の可変ツール２１２の移動を可能にするように構成されている。積層造形デバイス１０２は、ＸＹＺユニット２１０を介して可変ツール２１２を動作させる電気空気圧ユニット２１４を備える。

更に、積層造形デバイス１０２は、モジュールシステム１００の動作の間に造形トレイ２０８に接続される、開放されたグラナイトテーブル２１６及び開放された下プレート２１８を備える。更に、モジュールシステム１００は、プリンタヘッド２１０～２１２の較正などのために、３つの相互に直交する方向に沿った可変ツール２１２の移動を決定するように構成された（図３でより詳細に示される）光ゲート機構２２０を備える。更に、モジュールシステム１００は、顕微鏡視野機構２２２を備える。

図３を参照すると、本開示の実施形態に係る、光ゲート機構３００の斜視図が示されている。図示されているように、光ゲート機構３００は、相互に直交して配置された、第１の光ゲート及び第２の光ゲートを備える。更に、第１の光ゲートは、光源３０２と、光送受信機３０４と、を備え、第２の光ゲートは、光源３０６と、光送受信機３０８と、を備える。光ゲート機構３００は、（ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸それぞれに沿ってなど）３つの相互に直交する方向に沿ったプリンタヘッド３１０の動きを決定するように構成されている。

図４を参照すると、本開示の実施形態に係る、物体の積層造形を実行するための方法４００のステップが示されている。ステップ４０２において、少なくとも２つの造形デバイスが提供される。少なくとも２つの積層造形デバイスの各々は、造形トレイを収容するために側面に２つのスロットを有する筐体を備える。筐体は、造形トレイがその内部に収容されると、密閉されたチャンバを形成する。ステップ４０４において、造形トレイが、少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの１つに配置される。ステップ４０６において、物体の一部が、積層造形デバイスに配置された造形トレイ上でプリントされる。ステップ４０８において、部分的に造形された物体を有する造形トレイが、少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの他の積層造形デバイスに移動される。ステップ４１０において、物体の残りの部分が、物体の積層造形を完了するべく、他の積層造形デバイスに配置された造形トレイ上でプリントされる。

ステップ４０２からステップ４１０は、単なる例示であって、明細書の特許請求の範囲から逸脱することなく、１つ以上のステップが追加されるか、１つ以上のステップが除去されるか、又は１つ以上のステップが異なる順序で提供される代替例も可能である。例えば、方法４００は、対応する積層造形デバイス内で３つの相互に直交する方向に沿ったプリンタヘッドの動きを決定することによる、少なくとも２つの積層造形デバイスの各々のプリンタヘッドの較正を更に含む。別の例では、方法４００は、殺菌光を使用してプリンタヘッドを殺菌することを更に含む。更に別の例では、方法４００は、造形トレイ上で造形されている物体の少なくとも１つの画像を撮影することと、物体に対応付けられた重要な構成要素の場所を決定するために少なくとも１つの画像を分析することと、重要な構成要素の決定された場所に基づいて、物体の造形を完了するための重要な経路を規定することと、を更に含む。

例えば、方法４００は、造形トレイ上で造形されている物体の場所及び／又は体積のうちの少なくとも１つを決定することと、造形トレイ上で造形されている物体についての予め定められた場所及び／又は予め定められた体積を受信することと、場所及び／又は体積を、予め定められた場所及び／又は予め定められた体積とそれぞれ比較することと、を更に含む。予め定められた場所及び／又は予め定められた体積からの場所及び／又は体積のそれぞれのずれの決定時に、この方法は、予め定められた場所及び／若しくは予め定められた体積にそれぞれ対応するように、造形されている物体の場所及び／若しくは体積における決定されたずれを修正することか、又は決定されたずれがうまく修正されない場合、物体の造形を終了し、アラームを生成することと、決定されたずれに対応付けられたデータを含むエラーログを生成することと、を含む。

添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の範囲から逸脱することなく、上述の本開示の実施形態に対する修正が可能である。本開示を説明及び請求するために使用される「含む」、「備える」、「組み込む」、「有する」、「である」などの表現は、非排他的に解釈されることが意図され、即ち、明示的に説明されていない、部材、構成要素、又は要素が存在することも可能である。単数での言及も、その複数のものにも関すると解釈されるべきである。

Claims (13)

1. 物体の積層造形を実行するためのモジュールシステムであって、
   ・ 少なくとも２つの積層造形デバイスであって、該少なくとも２つの積層造形デバイスの各々は、
   ・ 造形トレイを収容するために側面に２つのスロットを有する筐体であって、前記造形トレイがその内部に収容されると、密閉されたチャンバを形成する筐体と、
   ・ 前記筐体内に収容されたプリンタヘッド及び軸システムと、
   ・ 前記筐体内に収容された移動機構であって、前記造形トレイを移動させるように構成された移動機構と、
   を備える、少なくとも２つの積層造形デバイスと、
   ・ 前記少なくとも２つの積層造形デバイスの各々に動作可能に接続された制御モジュールであって、前記制御モジュールは、前記少なくとも２つの積層造形デバイスを制御して、
   ・ 前記少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの第１の積層造形デバイスに前記造形トレイを配置し、
   ・ 前記第１の積層造形デバイスに配置された前記造形トレイ上で前記物体の一部をプリントし、
   ・ 前記部分的に造形された物体を有する前記造形トレイを、前記少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの第２の積層造形デバイスに移動させ、
   ・ 前記物体の前記積層造形を完了するべく、前記第２の積層造形デバイスに配置された前記造形トレイ上で前記物体の残りの部分をプリントする
   ように構成されている、制御モジュールと、
   を備え、前記システムは更に、
   前記少なくとも２つの積層造形デバイスの各々は、３つの相互に直交する方向に沿った移動を決定するように構成された、光ゲート機構を更に備え、
   前記光ゲート機構の各々は、光源と、光送受信機と、を備える、システム。
2. 物体の積層造形を実行するためのモジュールシステムであって、
   ・ 少なくとも２つの積層造形デバイスであって、該少なくとも２つの積層造形デバイスの各々は、
   ・ 造形トレイを収容するために側面に２つのスロットを有する筐体であって、前記造形トレイがその内部に収容されると、密閉されたチャンバを形成する筐体と、
   ・ 前記筐体内に収容されたプリンタヘッド及び軸システムと、
   ・ 前記筐体内に収容された移動機構であって、前記造形トレイを移動させるように構成された移動機構と、
   を備える、少なくとも２つの積層造形デバイスと、
   ・ 前記少なくとも２つの積層造形デバイスの各々に動作可能に接続された制御モジュールであって、前記制御モジュールは、前記少なくとも２つの積層造形デバイスを制御して、
   ・ 前記少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの第１の積層造形デバイスに前記造形トレイを配置し、
   ・ 前記第１の積層造形デバイスに配置された前記造形トレイ上で前記物体の一部をプリントし、
   ・ 前記部分的に造形された物体を有する前記造形トレイを、前記少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの第２の積層造形デバイスに移動させ、
   ・ 前記物体の前記積層造形を完了するべく、前記第２の積層造形デバイスに配置された前記造形トレイ上で前記物体の残りの部分をプリントする
   ように構成されている、制御モジュールと、
   を備え、
   前記筐体は、下部に着脱可能に接続された上部を更に備え、
   前記上部は、前記プリンタヘッドを収容し、
   前記下部は、前記造形トレイ及び前記移動機構を収容する、システム。
3. 物体の積層造形を実行するためのモジュールシステムであって、
   ・ 少なくとも２つの積層造形デバイスであって、該少なくとも２つの積層造形デバイスの各々は、
   ・ 造形トレイを収容するために側面に２つのスロットを有する筐体であって、前記造形トレイがその内部に収容されると、密閉されたチャンバを形成する筐体と、
   ・ 前記筐体内に収容されたプリンタヘッド及び軸システムと、
   ・ 前記筐体内に収容された移動機構であって、前記造形トレイを移動させるように構成された移動機構と、
   を備える、少なくとも２つの積層造形デバイスと、
   ・ 前記少なくとも２つの積層造形デバイスの各々に動作可能に接続された制御モジュールであって、前記制御モジュールは、前記少なくとも２つの積層造形デバイスを制御して、
   ・ 前記少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの第１の積層造形デバイスに前記造形トレイを配置し、
   ・ 前記第１の積層造形デバイスに配置された前記造形トレイ上で前記物体の一部をプリントし、
   ・ 前記部分的に造形された物体を有する前記造形トレイを、前記少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの第２の積層造形デバイスに移動させ、
   ・ 前記物体の前記積層造形を完了するべく、前記第２の積層造形デバイスに配置された前記造形トレイ上で前記物体の残りの部分をプリントする
   ように構成されている、制御モジュールと、
   を備え、
   前記少なくとも２つの積層造形デバイスの各々は、顕微鏡視野機構を更に備え、
   前記顕微鏡視野機構は、前記制御モジュールに動作可能に接続された、少なくとも１つの光デバイス及び少なくとも１つのカメラを備え、
   前記制御モジュールは、前記顕微鏡視野機構を採用して、前記造形トレイ上で造形されている前記物体の少なくとも１つの画像を撮影するように構成されており、
   前記制御モジュールは、
   ・ 前記物体に対応付けられた重要な構成要素の場所を決定するために前記少なくとも１つの画像を分析し、
   ・ 前記重要な構成要素の前記決定された場所に基づいて、前記物体の前記造形を完了するための重要な経路を規定する
   ように更に構成されており、
   前記少なくとも１つのカメラは、前記造形トレイ上で造形されている前記物体の連続のリアルタイム画像を撮影するように構成されている、
   システム。
4. 物体の積層造形を実行するためのモジュールシステムであって、
   ・ 少なくとも２つの積層造形デバイスであって、該少なくとも２つの積層造形デバイスの各々は、
   ・ 造形トレイを収容するために側面に２つのスロットを有する筐体であって、前記造形トレイがその内部に収容されると、密閉されたチャンバを形成する筐体と、
   ・ 前記筐体内に収容されたプリンタヘッド及び軸システムと、
   ・ 前記筐体内に収容された移動機構であって、前記造形トレイを移動させるように構成された移動機構と、
   を備える、少なくとも２つの積層造形デバイスと、
   ・ 前記少なくとも２つの積層造形デバイスの各々に動作可能に接続された制御モジュールであって、前記制御モジュールは、前記少なくとも２つの積層造形デバイスを制御して、
   ・ 前記少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの第１の積層造形デバイスに前記造形トレイを配置し、
   ・ 前記第１の積層造形デバイスに配置された前記造形トレイ上で前記物体の一部をプリントし、
   ・ 前記部分的に造形された物体を有する前記造形トレイを、前記少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの第２の積層造形デバイスに移動させ、
   ・ 前記物体の前記積層造形を完了するべく、前記第２の積層造形デバイスに配置された前記造形トレイ上で前記物体の残りの部分をプリントする
   ように構成されている、制御モジュールと、
   を備え、
   前記制御モジュールは、前記造形トレイ上で造形されている前記物体についての予め定められた場所及び／又は予め定められた体積を受信し、顕微鏡視野機構を採用して、
   ・ 前記造形トレイ上で造形されている前記物体の場所及び／又は体積のうちの少なくとも１つを決定し、
   ・ 前記場所及び／又は前記体積を、前記予め定められた場所及び／又は前記予め定められた体積とそれぞれ比較する
   ように構成されており、
   前記予め定められた場所及び／又は前記予め定められた体積からの前記場所及び／又は前記体積のそれぞれのずれの決定時に、前記制御モジュールは、
   ・ 前記予め定められた場所及び／若しくは前記予め定められた体積にそれぞれ対応するように、造形されている前記物体の前記場所及び／若しくは前記体積における前記決定されたずれを修正するか、又は
   ・ 前記決定されたずれがうまく修正されない場合、前記物体の前記造形を終了し、アラームを生成し、
   ・ 前記決定されたずれに対応付けられたデータを含むエラーログを生成する
   ように構成されている、システム。
5. 前記制御モジュールは、対応する積層造形デバイス内で３つの相互に直交する方向に沿った前記プリンタヘッドの動きを決定することによって、対応する光ゲート機構を使用して、前記少なくとも２つの積層造形デバイスの各々の前記プリンタヘッドを較正するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
6. 前記光源の各々は、殺菌光を発するように構成されている、請求項１又は５に記載のシステム。
7. 前記少なくとも２つの積層造形デバイスの各々は、３次元バイオプリンタとして実装されている、請求項１から６のいずれかに記載のシステム。
8. 前記移動機構は、
   ・ 前記造形トレイが水平移動するためのコンベアユニットと、
   ・ 前記造形トレイが垂直移動するためのリフトユニットと、
   を少なくとも備える、請求項１から７のいずれかに記載のシステム。
9. 物体の積層造形を実行するための方法であって、
   ・ 少なくとも２つの造形デバイスを提供することであって、該少なくとも２つの積層造形デバイスの各々は、造形トレイを収容するために側面に２つのスロットを有する筐体を備え、前記筐体は、前記造形トレイがその内部に収容されると、密閉されたチャンバを形成する、提供することと、
   ・ 前記少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの第１の積層造形デバイスに前記造形トレイを配置することと、
   ・ 前記第１の積層造形デバイスに配置された前記造形トレイ上で前記物体の一部をプリントすることと、
   ・ 前記部分的に造形された物体を有する前記造形トレイを、前記少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの第２の積層造形デバイスに移動させることと、
   ・ 前記物体の前記積層造形を完了するべく、前記第２の積層造形デバイスに配置された前記造形トレイ上で前記物体の残りの部分をプリントすることと、
   を含み、前記方法は更に、
   対応する積層造形デバイス内で３つの相互に直交する方向に沿ったプリンタヘッドの動きを決定することによって、前記少なくとも２つの積層造形デバイスの各々の前記プリンタヘッドを較正することを更に含む、
   方法。
10. 物体の積層造形を実行するための方法であって、
    ・ 少なくとも２つの造形デバイスを提供することであって、該少なくとも２つの積層造形デバイスの各々は、造形トレイを収容するために側面に２つのスロットを有する筐体を備え、前記筐体は、前記造形トレイがその内部に収容されると、密閉されたチャンバを形成する、提供することと、
    ・ 前記少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの第１の積層造形デバイスに前記造形トレイを配置することと、
    ・ 前記第１の積層造形デバイスに配置された前記造形トレイ上で前記物体の一部をプリントすることと、
    ・ 前記部分的に造形された物体を有する前記造形トレイを、前記少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの第２の積層造形デバイスに移動させることと、
    ・ 前記物体の前記積層造形を完了するべく、前記第２の積層造形デバイスに配置された前記造形トレイ上で前記物体の残りの部分をプリントすることと、
    を含み、前記方法は更に、
    殺菌光を使用してプリンタヘッドを殺菌することを更に含む、
    方法。
11. 物体の積層造形を実行するための方法であって、
    ・ 少なくとも２つの造形デバイスを提供することであって、該少なくとも２つの積層造形デバイスの各々は、造形トレイを収容するために側面に２つのスロットを有する筐体を備え、前記筐体は、前記造形トレイがその内部に収容されると、密閉されたチャンバを形成する、提供することと、
    ・ 前記少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの第１の積層造形デバイスに前記造形トレイを配置することと、
    ・ 前記第１の積層造形デバイスに配置された前記造形トレイ上で前記物体の一部をプリントすることと、
    ・ 前記部分的に造形された物体を有する前記造形トレイを、前記少なくとも２つの積層造形デバイスのうちの第２の積層造形デバイスに移動させることと、
    ・ 前記物体の前記積層造形を完了するべく、前記第２の積層造形デバイスに配置された前記造形トレイ上で前記物体の残りの部分をプリントすることと、
    を含み、前記方法は更に、
    ・ 前記造形トレイ上で造形されている前記物体の場所及び／又は体積のうちの少なくとも１つを決定することと、
    ・ 前記造形トレイ上で造形されている前記物体についての予め定められた場所及び／又は予め定められた体積を受信することと、
    ・ 前記場所及び／又は前記体積を、前記予め定められた場所及び／又は前記予め定められた体積とそれぞれ比較することと、
    を含み、
    前記予め定められた場所及び／又は前記予め定められた体積からの前記場所及び／又は前記体積のそれぞれのずれの決定時に、前記方法は、
    ・ 前記予め定められた場所及び／若しくは前記予め定められた体積にそれぞれ対応するように、造形されている前記物体の前記場所及び／若しくは前記体積における前記決定されたずれを修正することか、又は
    ・ 前記決定されたずれがうまく修正されない場合、前記物体の前記造形を終了し、アラームを生成することと、
    ・ 前記決定されたずれに対応付けられたデータを含むエラーログを生成することと、
    を含む、方法。
12. ・ 前記造形トレイ上で造形されている前記物体の少なくとも１つの画像を撮影することと、
    ・ 前記物体に対応付けられた重要な構成要素の場所を決定するために前記少なくとも１つの画像を分析することと、
    ・ 前記重要な構成要素の前記決定された場所に基づいて、前記物体の前記造形を完了するための重要な経路を規定することと、
    を更に含む、請求項９から１１のいずれかに記載の方法。
13. 機械可読非一時的データ記憶媒体上に記録されたソフトウェア製品であって、請求項９から１２のいずれかに記載の方法を実施するためにコンピューティングハードウェア上で実行可能である、ソフトウェア製品。

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